2008-2009-1-试卷B化工设备机械基础

第1页共8页四川理工学院（2008至2009学年第1学期）课程名称：化工设备机械基础（B）命题教师：周敏适用班级：材料061、062、063、064，高分061考试(闭卷)年月日注意事项：1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。3、考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。4、如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷分别一同交回，否则不给分。5、判断题和选择题一定要将所选答案填入方框中。试题一、判断题(每题1分，共计10分，正确的填“T”，错误的填“F”)题号12345678910所选答案1、材料的屈强比越高，越有利于充分发挥材料的潜力，因此，应极力追求高的屈强比。2、钢材最主要的有害元素是P、S和Cr元素。3、最大允许工作压力是根据容器壳体的有效厚度计算所得，且取容器中各受压元件的最大值。4、随科学技术发展的趋势，安全系数逐渐变大。5、外压计算图表中，系数A是应力与弹性模量的比值，是无量纲参数。6、一台卧式容器有三个鞍式支座，应选一个F型，两个S型的。7、当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而增加。8、按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壳体法线方向均匀分布的。9、裙座的危险截面是裙座人孔处。10、18MnMoNbR钢板的屈服点比Q235-AR钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR钢板制造的外压容器，要比用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。题号一二三四五六总分评阅（统分）教师得分得分评阅教师系专业级班学号姓名密封线密封线内不要答题第2页共8页二、选择题(每题1.5分，共计15分)题号12345678910所选答案1、压力容器元件的金属温度是指该元件的金属的（）。a．表面温度的较高者b．内外表面温度的平均值c.截面温度的平均值2、一个薄壁外压圆筒，按我国容器设计规定进行校核，得知其允许工作外压为2MPa，则该容器的临界压力crP为（）。a．crP=6MPab．crP=4MPac．crP=2MPa3、设计压力为10MPa的压力容器属于（）。a．低压容器b．中压容器c．高压容器4、有效厚度一定不小于（）。a．名义厚度b．计算厚度c．设计厚度5、（）低于或等于—20℃的钢制压力容器称之为低温容器。a．操作温度b．设计温度c．大气极端温度6、在筒体上开椭圆孔，长轴应与筒体轴线（）。a．平行b．垂直c．任意角度7、换热器的设计中，为了在相同管板面积上排列最多的管数，换热管在管板上的排列方式可以采用（）。a．正三角形b．正方形c．转角正方形8、带有膨胀节的固定管板式换热器，（）。a.完全消除温差应力b.部分消除温差应力c.不能消除温差应力9、工程上把δ/Di＞（）的圆筒称为厚壁圆筒。a．0.1b．0.2c．1.010、U型管式换热器能进行机械清洗的空间（）。a.只有管程b.只有壳程c.管程及壳程均可得分评阅教师第3页共8页三、填空题(每空0.5分，共计20分)1、按材料成分划分，Q235A属于()钢，牌号中“Q”表示()，“235”表示()，“A”表示（）。2、有一容器，其最高气体工作压力为1.6MPa，无液体静压作用，工作温度≤150℃，且装有安全阀，试确定该容器的设计压力p=（）MPa；计算压力cp=（）MPa；水压试验压力Tp=（）MPa。3、直径与壁厚分别为D，δ的薄壁圆筒壳，承受均匀侧向外压p作用时，其环向应力（），经向应力m（），它们均是（）应力，且与圆筒的长度L（）关。4、焊缝区的强度取决于（）、（）和（）。设计所需的焊接接头系数大小主要根据（）和（）确定。5、总的说来塔器可划分为（）、（）两大类，塔盘结构有（）、（）两种。6、GB150—1998《》，是我国压力容器标准体系中的（）标准，包括（），（），（）三部份。7、法兰联接结构是一个组合件，一般是由（），（），（）组成。法兰密封口泄漏有两个途径，一是（），二是（）。8、受外压的长圆筒，侧向失稳时波形数n=（）；短圆筒侧向失稳时波形数为n（）的整数。9、请列出五种典型的搅拌器（）、（）、（）、（）、（）10、卧式容器的支座有三种：（）、（）、（）。得分评阅教师系专业级班学号姓名密封线密封线内不要答题第4页共8页四、问答题(共计25分)1、写出无力矩理论的两个方程，并说明式中字母的含义及两个方程的应用条件。（7分）2、法兰的公称压力是如何定义的？一台设备法兰的操作温度为2700C，工作压力为0.8MPa，当材料为Q235-B和15MnVR时应分别按何种公称压力级别确定法兰几何尺寸。（5分）甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力（JB/T4700-2000）MPa公称压力PN法兰材料工作温度/℃＞-20~2002503003500.25板材Q235-A，B15MnVR0.160.270.150.270.140.260.130.250.60板材Q235-A，B15MnVR0.400.650.360.640.330.630.300.601.00板材Q235-A，B15MnVR0.661.090.611.070.551.050.501.001.60板材Q235-B15MnVR1.061.740.971.720.891.680.801.60得分评阅教师第5页共8页3、一台受内压的塔设备，最大组合轴向压应力和最大组合轴向拉应力各出现在什么工况下？给出简单计算公式。（5分）4、分析开孔应力集中现象产生的原因?（8分）系专业级班学号姓名密封线密封线内不要答题第6页共8页五、计算题(15分)有一库存很久的氧气瓶，其材质为16MnR，圆筒体外径为Do=219mm，系无缝钢管收口而成，实测其最小壁厚为6.5mm,已知材料的b=540MPa,s=260MPa，设计温度为常温。今欲充15MPa的压力使用，问强度是否够？如果强度不够，该氧气瓶的最大允许工作压力是多少？（取C2=1mm）得分评阅教师第7页共8页六、分析及证明题（15分）分析固定管板式换热器温差应力产生的原因并证明管子或壳体中的温差轴向力F公式为：ssttssttAEAEttttF11)()(00式中st,——分别为管子和壳体材料的线膨胀系数，1/℃；0t——安装时的温度，℃；sttt,——分别为操作状态下管壁温度和壳壁温度，℃；stEE,——分别为管子和壳体材料的弹性模量，MPa；tA——换热管总截面面积，2mm；sA——壳壁横截面面积，2mm。得分评阅教师系专业级班学号姓名密封线密封线内不要答题第8页共8页[空白续卷页]